如图所示,某市准备在一个湖泊的一侧修建一条直路OC;另一侧修建一条观光大道,它的前一段OD是以O为顶点,x轴为对称轴,开口向右的抛物线的一部分,后一段DBC是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<),x∈[4,8]时的图象,图象的最高点为B(5,),DF⊥OC,垂足为F.
(I)求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式;
(II)若在湖泊内修建如图所示的矩形水上乐园PMFE,问点P落在曲线OD上何处时,水上乐园的面积最大?
网友回答
解:(Ⅰ)对于函数y=Asin(ωx+φ)由图象可知,A=,ω==,
将(5,),代入y=sin(x+φ)得:,
|φ|<,所以φ=,所以函数的解析式为y=sin(x).
(Ⅱ)在y=sin(x)中,令x=4,得D(4,4)
从而得曲线OD的方程为y2=4x,(0≤x≤4).
设点P()(0≤t≤4),则矩形PMFE的面积为S=,0≤t≤4.
因为S′=4-,由S′=0得t=,且t∈时S′>0,S递增,
t∈时S′<0,S递减,
所以当t=,S最大,此时点P的坐标.
解析分析:(I)利用函数的解析式,结合函数的图象求出A,ω,通过函数经过B,求出φ,即可求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式;(II)求出D(4,4),曲线OD的方程为y2=4x,(0≤x≤4).推出矩形的面积的表达式,利用函数的导数求出面积的最大值,推出P的位置即可.
点评:本题考查已知三角函数模型的应用问题,利用导数研究函数的单调性,由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考查分析问题解决问题的能力.